内容正文:
49
第十一章 机械功与机械能
11.1 怎样才叫做功
1.
物理学中,把 与物体在
的乘积称为
,简称 。
2.
功的公式为 ,功的单位为 ,
简称 ,单位符号为 。
3.
做功的两个必要条件:一是
,二是 。
4.
斜面是一种 (选填“省力”或“省距
离”)机械。
5.
使用简单机械可以省力但要 ,或者
可以省距离但要 ,即使用任何机械
都不省 。即人们使用机械做的功
不会小于不用机械直接对物体做功。
典例1(乐山中考)下列四幅图中,力有对物体
做功的是 ( )
A.
推车未推动 B.
提滑板水平前行
C.
搬石未搬起 D.
用绳提升物体
点拨:根据做功的两个必要因素,推车未推动、
提滑板水平前行、搬石未起都没有在力的方向
移动距离。根据不做功的三种情况,推车未推
动、搬石未起都是有力无距离;提滑板水平前
行,力和运动方向垂直。
解有所悟:判断力是否做功的两种思路:一是紧扣做
功的两个必要因素,进行找缺,有缺少的就不做功;
二是根据不做功的三种情况,进行比对,有相同的就
不做功。
典例2(连云港中考)2022年北京冬奥会上智能
设备广泛应用,一款智能送餐机器人的重力是
500N,如果机器人在水平路面上以0.8m/s的
速度沿直线匀速运动50m,它所受到的摩擦力
为60N。机器人的重力做功 J,牵引力
对机器人做功 J。
点拨:由于机器人在水平路面上沿直线匀速运
动,没有在重力的方向上移动距离,所以重力不
做功。机器人在水平路面上沿直线匀速运动,
处于平衡状态,所受的牵引力和摩擦力是平衡
力,由摩擦力即可知牵引力。最后根据功的公
式计算牵引力对机器人做的功。
解有所悟:运用公式计算做功多少的要点:首先根据
试题的情景描述理清力从何而来? 力的大小如何进
行推算? 然后根据物体在这个力作用下的运动情
况,理清物体在力的方向移动距离的大小,如果距离
不是以“m”为单位,要换算成“m”。最后根据公式推
理计算。
典例3 如图甲所示,物体在水平拉力F 的作用
下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉
3预学储备
50
力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化
的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力
所做的功为 ( )
典例3图
A.
10J B.
30J
C.
50J D.
80J
点拨:由图丙可知,在2~4s内,物体做匀速运
动,速度v=5.0m/s,据此可以计算物体在2~
4s内的运动距离。同时可知这时物体所受的
摩擦力f和拉力F 相互平衡,大小相等。由图
乙知,在2~4s内,拉力F=3N。则其摩擦力
也是3N,最后运用公式W=fs计算克服摩擦
力所做的功,根据计算结果选择答案。
解有所悟:物体在水平面上运动时,所受摩擦力大小
不变,始终等于3N。0~2s内拉力大于摩擦力物体
加速运动,4~6s内拉力小于摩擦力物体减速运动。
典例4 如图所示,将物体分别沿斜面AC 和BC
拉到顶端,所用的力分别是F1和F2,所做的功
分别是W1和W2,不计摩擦,比较它们的大小
( )
典例4图
A.
F1>F2 W1=W2B.
F1<F2 W1<W2
C.
F1<F2 W1=W2 D.
F1=F2 W1>W2
点拨:如图所示人们使用斜面做功WF=Fs,人
们不使用斜面直接将物体升高做的功WG=
Gh,不计摩擦时这两个功的大小相等。据此可
以直接判断功W1 和W2 的大小关系。然后由
WF=WG 推导出沿斜面拉力F 和物重G 之间
的关系,根据推导公式判断两个力F1 和F2 的
大小关系。
解有所悟:使用斜面可以省力不能省功;物体升高相
同的高度时,斜面越长越省力。
[基础过关]
1.
(乐山中考)下列实例中,没有对物体做功
的是 ( )
A.
运动员挺举
杠铃的过程
B.
起重机提升
大石块
C.
小宇推木箱
推而未动
D.
运动员将弓拉
弯的过程